X 射線檢驗的經濟學
結構制程測試是生產測試和檢驗的分支,其目的是發現製造過程中產生的缺陷。這些缺陷包括:元件漏失與錯位、倒轉、部件立起、浮腳、焊接空穴等。因此, SPT 系統檢驗 PCBA 的機械結構來發現缺陷,可作為傳統檢驗方法的補充。
許多 PCBA 製造商採用自動 X 射線檢驗,它是 SPT 的基本方法,可以獲得廣泛的經濟效益,其中包括:
最小程度的人工視覺檢查
無夾具和快速的原型板測試
使用 SPT 監控並改善焊接制程
藉由早期發現缺陷,可減少返修與故障診斷時間
在節點式測試不可行時替代 ICT
可測試“不可見”焊點 ( 如 BGA 等 )
藉由檢驗邊界焊點,增加 PCBA 的可靠性
然而, X 射線檢驗系統價格昂貴。但從長期收益的角度來看,進行初期投資還是有足夠的刺激動力。根據《 EE-Evaluation Engineering 》 1996 年第 11 期中的一篇文章介紹,由於行動電話 PCBA 上 ICT 測試節點的消失, Mitsubishi Consumer Electronics America 在几年前就遇到了測試困難。藉由對几種可選 SPT 的評估,他們選擇了全自動 X 射線檢驗代替過去的 ICT 。採用自動 X 射線檢驗使 FT 生產率提高了 7% ,與以前的人工視覺檢驗和 FT 相比, Mitsubishi 每年可節約 75 萬美元。
如果你了解公司產品的故障返修和 / 或保修期維修的數據,你會發現大量的部件故障歸因於焊點缺陷。《 PC Magazine 》 1997 年 7 期刊登的讀者調查表明,有多少讀者在購機 12 個月內需要將其電腦送回維修,回答有 30% 的筆記本電腦和 32% 的台式電腦有類似的情況。勿須置疑,這樣高的返修率造成大量的保修開支,如果 PC 超出了保修期,則會引起客戶的不滿。
當然,其中有許多 PC 的維修只涉及鍵盤、顯示器和其它問題,並不牽涉 PCBA 焊點。然而,保守的估計,如果有 10% 的維修涉及焊點,那麼,在製造過程對這些“失效”焊點的檢驗將會使產品的故障率下降 3 個百分點。如果 PC 每年的故障率由 30% 下降到 27% 甚至更低,那麼所節約的保修費用和減少客戶的不滿將會顯示出一個巨大的商機。
加拿大 Newbridge Networks 在《 Circuits Assembly 》 1997 年 11 期上撰文寫道“減小使用故障最有效的措施就是 X 射線斷層照像機,它可以檢驗邊界焊點的完整性。所謂邊界焊點,就是那些具有一定連接能藉由電氣測試,但卻沒有完善的結構,在現場使用中常常出現故障的焊點。它往往會導致昂貴的返修費用,並失去良好的信譽。”